(57)【要約】【課題】露光光のような光を容易に計測することができる光検出装置、光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】光検出装置３４は、露光光ＥＬが入射する入射面５０ａを有する光入射部材５０と、光入射部材５０の入射面５０ａ上にて互いに電気的に絶縁した状態で形成され、露光光ＥＬが入射した際に光電子を放出する複数の受光部５３と、複数の受光部５３から放出される光電子に応じた電流が流れる複数の電流計５４と、複数の電流計５４に流れる電流を検出する制御装置５６と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出力される光を検出するための光検出装置であって、
前記光が入射する入射面を有する光入射部材と、
該光入射部材の前記入射面上にて互いに電気的に絶縁した状態で形成され、前記光が入射した際に光電子を放出する複数の受光部と、
該複数の受光部から放出される光電子をそれぞれ検出する検出部と、を備えることを特徴とする光検出装置。
【請求項２】
前記光入射部材を、前記光の光路内と前記光の光路外との間で進退移動させるための移動機構をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光検出装置。
【請求項３】
前記光入射部材を、前記光の光路内において予め設定される計測位置で位置決めするための位置決め部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光検出装置。
【請求項４】
前記光入射部材は、前記光を通過させるための通過孔を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の光検出装置。
【請求項５】
前記複数の受光部は、前記入射面上において前記通過孔の周囲にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光検出装置。
【請求項６】
前記複数の受光部は、金、白金、ジルコニウム、ルテニウム、パラジウム、チタン、アルミニウム及びそれらの酸化物のうち少なくとも一つを含んでそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の光検出装置。
【請求項７】
前記複数の受光部は、前記光を反射させる反射膜でそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の光検出装置。
【請求項８】
前記反射膜は、シリコンとモリブデンとから構成される多層膜であることを特徴とする請求項７に記載の光検出装置。
【請求項９】
前記光は、ＥＵＶ光であることを特徴とする請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載の光検出装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のうち何れか一項に記載の光検出装置と、
前記光で第１面を照明可能な照明光学系と、
所定のパターンの像を前記第１面とは異なる第２面上に投影可能な投影光学系と、を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
前記光入射部材よりも前記光源側に配置される光学素子の配置位置及び向きのうち少なくとも一方を、前記検出部による検出結果に基づき調整する光学素子調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記光入射部材は、前記第１面上における前記光の光路に対して進退可能に配置されることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記光入射部材は、前記第２面上における前記光の光路に対して進退可能に配置されることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項９のうち何れか一項に記載の光検出装置と、
前記光を射出する光源部と、
該光源部から射出される前記光を集光する集光光学系と、を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光源装置と、
該光源装置から出力される光で第１面を照明可能な照明光学系と、
所定のパターンの像を前記第１面とは異なる第２面上に投影可能な投影光学系と、を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１６】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、
前記リソグラフィ工程は、請求項１０〜請求項１３及び請求項１５のうち何れか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を検出するための光検出装置、該光検出装置を備える光源装置、光検出装置を備える露光装置、及び該露光装置を用いるデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造するための露光装置は、所定のパターンが形成されたレチクルなどのマスクに露光光を照明する照明光学系と、露光光によって照明されたマスクのパターンの像を感光性材料の塗布されたウエハ、ガラスプレートなどの基板に投影する投影光学系とを備えている。このような露光装置では、半導体集積回路の高集積化及び該高集積化に伴うパターンの像の微細化を図るために、投影光学系の更なる高解像度化が要望されている。そのため、露光装置に用いる露光光の短波長化が進み、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光やＥＢ（Electron Beam ）を露光光として用いる露光装置の開発が行われている。こうした露光装置は、使用する露光光が非常に短波長であるため、内部が真空雰囲気に設定された装置本体を備え、該装置本体内に、照明光学系や投影光学系などが配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、露光装置では、露光光ＥＬを計測することがある。一例として、露光装置は、露光光ＥＬが入射する反射ミラーの熱分布を計測するための熱分布計測装置を有しており、該熱分布計測装置によって計測された熱分布に基づき露光光ＥＬの形状、面内分布や光量などが推定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４１３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、ＥＵＶ光を露光光として用いる露光装置は、内部が真空雰囲気に設定される装置本体を備えている。こうした真空雰囲気内に例えば熱分布計測装置を装置本体内に設置することは、非常に困難である。そのため、露光光の形状、面内分布（照度分布ともいう。）や光量などを、容易に計測できる方法の提案が強く望まれていた。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、露光光のような光を容易に計測することができる光検出装置、光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図１１に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の第１の手段である光検出装置は、光源（２２）から出力される光（ＥＬ）を検出するための光検出装置（２７、３４）であって、前記光（ＥＬ）が入射する入射面（５０ａ、６０ａ）を有する光入射部材（５０、６０）と、該光入射部材（５０、６０）の前記入射面（５０ａ、６０ａ）上にて互いに電気的に絶縁した状態で形成され、前記光（ＥＬ）が入射した際に光電子（ｅ）を放出する複数の受光部（５３）と、該複数の受光部（５３）から放出される光電子（ｅ）をそれぞれ検出する検出部（５４，５６）と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
本発明の第２の手段である露光装置は、上記第１の手段である光検出装置（２７、３４）と、前記光（ＥＬ）で第１面（３７ａ）を照明可能な照明光学系（１５）と、所定のパターンの像を前記第１面（３７ａ）とは異なる第２面（４６ａ）上に投影可能な投影光学系（１７）と、を備えることを要旨とする。
【０００９】
本発明の第３の手段である光源装置は、上記第１の手段である光検出装置（２７、３４）と、前記光（ＥＬ）を射出する光源部（２２）と、該光源部（２３）から射出される前記光（ＥＬ）を集光する集光光学系（２４）と、を備えることを要旨とする。
【００１０】
本発明の第４の手段である露光装置は、上記第３の手段である光源装置（１２）と、該光源装置（１２）から出力される光（ＥＬ）で第１面（３７ａ）を照明可能な照明光学系（１５）と、所定のパターンの像を前記第１面（３７ａ）とは異なる第２面（４６ａ）上に投影可能な投影光学系（１７）と、を備えることを要旨とする。
【００１１】
本発明の第５の手段であるデバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程は、上記第２及び第４の手段である露光装置（１１）を用いることを要旨とする。
【００１２】
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、露光光のような光を容易に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態における露光装置を示す概略構成図。
【図２】光源装置を示す概略構成図。
【図３】第１光検出装置を示す概略構成図。
【図４】光入射部材を示す概略構成図。
【図５】（ａ）は受光部に露光光が入射する様子を示す模式図、（ｂ）は露光光の光量に応じて電流計に流れる電流の大きさが異なることを示すグラフ。
【図６】第２の実施形態における光入射部材を示す概略構成図。
【図７】露光光の光路が変化した様子を示す模式図。
【図８】光入射部材をレチクルステージ上に配置した場合を示す模式図。
【図９】光入射部材をウエハステージ上に配置した場合を示す模式図。
【図１０】デバイスの製造例のフローチャート。
【図１１】半導体デバイスの場合の基板処理に関する詳細なフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の一態様である第１の実施形態について図１〜図５に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の露光装置１１は、光源装置１２から射出される、波長が１００ｎｍ程度以下の軟Ｘ線領域である極端紫外光、即ちＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光を露光光ＥＬとして用いるＥＵＶ露光装置である。こうした露光装置１１は、内部が真空雰囲気に設定される第１チャンバ１３（図１では二点鎖線で囲まれた部分）を備え、該第１チャンバ１３内には、所定のパターンが形成された反射型のレチクルＲと、表面にレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハＷとが第１チャンバ１３外から搬送される。そして、第１チャンバ１３外に配置される光源装置１２から射出された露光光ＥＬは、照明光学系１５を介してレチクルステージ１６にて保持されるレチクルＲを照明する。その後、レチクルＲで反射した露光光ＥＬは、投影光学系１７を介してウエハステージ１８にて保持されるウエハＷを照射する。
【００１６】
光源装置１２は、波長が５〜２０ｎｍ（例えば１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光を露光光ＥＬとして射出する装置である。こうした光源装置１２は、図２に示すように、第１チャンバ１３に隣接するように配置される第２チャンバ１９を備えている。この第２チャンバ１９内には、露光光ＥＬを出力する光源部２２（レーザ励起プラズマ光源）が設けられている。この光源部２２は、プラズマＰＬを発生させるプラズマ発生部２３と、プラズマＰＬから放射される露光光ＥＬを集光させるための筒状の集光ミラー２４とを備えている。プラズマ発生部２３は、ＥＵＶ光発生物質（ターゲット）として高密度のキセノンガス（Ｘｅ）を高速で噴出するノズル２５と、例えば半導体レーザ励起を利用したＹＡＧレーザやエキシマレーザなどの高出力レーザ２６とを備えている。そして、高出力レーザ２６から射出されたレーザ光ＬＲがノズル２５から高速で噴出される高密度のキセノンガスを照射することによりプラズマＰＬが発生し、該プラズマＰＬからは、ＥＵＶ光が露光光ＥＬとして放射される。こうした露光光ＥＬは、集光ミラー２４の入射側（−Ｚ方向側であって、図２では左側）の開口から集光ミラー２４内に入射する。
【００１７】
集光ミラー２４は、Ｚ軸方向（図１では上下方向であって、図２では左右方向）における各部位の断面形状が円環状をなすように形成されており、集光ミラー２４の内周面には、露光光ＥＬを反射可能な反射層が形成されている。この反射層は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜から構成されたものである。そして、集光ミラー２４で反射した露光光ＥＬは、集光ミラー２４の射出側の開口（＋Ｚ方向側であって、図２では右側）から第２チャンバ１９内の照明光学系１５に向けて射出される。また、本実施形態の光源装置１２には、集光ミラー２４の＋Ｚ方向側に配置され、且つ集光ミラー２４から射出される露光光ＥＬを検出するための第２光検出装置２７が設けられている。この第２光検出装置２７の具体的な構成については、後述するものとする。
【００１８】
照明光学系１５は、図１に示すように、第１チャンバ１３の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体２８（図１では一点鎖線で示す。）を備えている。この筐体２８内には、光源装置１２から射出された露光光ＥＬを集光するコリメート用ミラー２９が設けられており、該コリメート用ミラー２９は、入射した露光光ＥＬを略平行に変換して射出する。また、照明光学系１５は、コリメート用ミラー２９をＸ軸方向（図１において紙面と直交する方向）に沿って延びる所定軸線Ｓ（図３参照）を中心に回転させたり、コリメート用ミラー２９をＹ軸方向に変位させたりするための変位機構３０を有している。コリメート用ミラー２９から射出された露光光ＥＬは、オプティカルインテグレータの一種であるフライアイ光学系３１（図１では破線で囲まれた部分）に入射する。
【００１９】
このフライアイ光学系３１は、光源装置１２側、即ち光源装置１２から射出された露光光ＥＬが入射する入射側フライアイミラー３２と、入射側フライアイミラー３２で反射した露光光ＥＬが入射し、該露光光ＥＬを後述するコンデンサミラー３５側に射出する射出側フライアイミラー３３とを有している。入射側フライアイミラー３２は、レチクルＲの被照射面Ｒａ（即ち、図１における下面であって、パターン形成面）とは光学的に共役となる位置に配置されている。なお、入射側フライアイミラー３２近傍には、該入射側フライアイミラー３２に入射する露光光ＥＬを検出するための後述する第１光検出装置３４が設けられている。
【００２０】
また、照明光学系１５には、射出側フライアイミラー３３から射出された露光光ＥＬを筐体２８外に射出するコンデンサミラー３５が設けられている。そして、コンデンサミラー３５から射出された露光光ＥＬは、後述する鏡筒３９内に設置された折り返し用の反射ミラー３６により、レチクルステージ１６に保持されるレチクルＲに導かれる。
【００２１】
レチクルステージ１６は、投影光学系１７の物体面側に配置されており、レチクルＲを静電吸着する吸着面３７ａを有する静電チャック３７と、レチクルＲをＹ軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないレチクルステージ駆動部と、静電チャック３７を支持する支持ステージ３８とを備えている。レチクルステージ駆動部は、レチクルＲをＸ軸方向及びθｚ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にも移動可能に構成されている。そして、レチクルＲにおいて上記パターンが形成された被照射面Ｒａで反射された露光光ＥＬは、投影光学系１７に導かれる。なお、レチクルＲの被照射面Ｒａに露光光ＥＬが照明される場合、該被照射面Ｒａの一部には、Ｘ軸方向に延びる略円弧状の照明領域が形成される。
【００２２】
投影光学系１７は、露光光ＥＬで照明されたレチクルＲのパターンを所定の縮小倍率（例えば１／４倍）に縮小させる光学系であって、チャンバ１３の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒３９（図１では一点鎖線で示す。）を備えている。この鏡筒３９内には、複数枚（本実施形態では６枚）の反射型のミラー４０，４１，４２，４３，４４，４５が収容されている。そして、物体面側であるレチクルＲ側から導かれた露光光ＥＬは、第１ミラー４０、第２ミラー４１、第３ミラー４２、第４ミラー４３、第５ミラー４４、第６ミラー４５の順に反射され、ウエハステージ１８に保持されるウエハＷの被照射面Ｗａ（即ち、図１における上面）を照射する。こうした各ミラー４０〜４５の反射面には、露光光ＥＬを反射する反射層がそれぞれ形成されている。なお、照明光学系１５を構成する各ミラー２９，３２，３３，３５，３６の反射面、及び投影光学系を構成する各ミラー４０〜４５の反射面には、露光光ＥＬを反射する反射層がそれぞれ形成されており、これら反射層は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜からそれぞれ構成されている。
【００２３】
ウエハステージ１８は、ウエハＷを静電吸着する吸着面４６ａを有する静電チャック４６と、ウエハＷをＹ軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないウエハステージ駆動部とを備えている。このウエハステージ駆動部は、ウエハＷをＸ軸方向及びＺ軸方向にも移動可能に構成されている。また、ウエハステージ１８には、静電チャック４６を保持する図示しないウエハホルダと、該ウエハホルダのＺ軸方向における位置及びＸ軸周り、Ｙ軸周りの傾斜角を調整する図示しないＺレベリング機構とが組み込まれている。
【００２４】
そして、本実施形態の露光装置１１を用いてウエハＷにパターンの像を投影する場合、レチクルＲは、上記レチクルステージ駆動部の駆動によって、−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側（図１では左側から右側）に所定ストローク毎に移動する。すると、レチクルＲのパターンが＋Ｙ方向側から−Ｙ方向側（図１では右側から左側）に順にスキャンされる。また、ウエハＷは、上記ウエハステージ駆動部の駆動によって、レチクルＲのＹ軸方向に沿った移動に対して投影光学系１７の縮小倍率に応じた速度比で＋Ｙ方向側から−Ｙ方向側に同期して移動する。その結果、ウエハＷの一つのショット領域には、レチクルＲ及びウエハＷの同期移動に伴って、レチクルＲ上のパターンを所定の縮小倍率に縮小した形状のパターンが形成される。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハＷの他のショット領域に対するパターンの形成が連続して行われる。
【００２５】
次に、各光検出装置２７，３４について図３〜図５に基づき説明する。なお、図３には、照明光学系１５に搭載される第１光検出装置３４が描かれている。ここでは、各光検出装置２７，３４は略同一構成であることから、第１光検出装置３４の構成を中心に説明するものとする。
【００２６】
図３に示すように、本実施形態の第１光検出装置３４は、入射側フライアイミラー３２に入射する露光光ＥＬの光路内において予め設定された計測位置及び露光光ＥＬの光路外の待機位置の間で進退移動可能な矩形板状の光入射部材５０を備えている。また、第１光検出装置３４には、光入射部材５０を計測位置と待機位置との間で進退移動させるべく駆動する移動機構５１と、待機位置から移動してきた光入射部材５０を計測位置で位置決めするための位置決め部５２とが設けられている。この位置決め部５２によって光入射部材５０が計測位置で位置決めされた場合、移動機構５１の駆動が停止される。また、位置決め部５２によって計測位置に位置決めされる光入射部材５０は、照明光学系１５の光軸に対してほぼ直交している。
【００２７】
光入射部材５０は、低熱膨張ガラスなどの非導体基板で構成されている。また、光入射部材５０においてコリメート用ミラー２９に対向する入射面５０ａは、研磨などの加工処理によってほぼ平面になっている。こうした入射面５０ａ上には、図４に示すように、略正方形状をなす受光部５３が複数（図４では１６個）形成されており、該各受光部５３は、入射面５０ａ上で互いに離間した状態でそれぞれ配列されている。各受光部５３は、露光光ＥＬが入射した場合に光電変換によって光電子を放出する材料（例えば、金（Ａｕ））から構成される金属膜であって、数十ｎｍ（例えば、３０ｎｍ）程度の膜厚をそれぞれ有している。そして、各受光部５３は、均一な膜厚をそれぞれ有しており、各受光部５３に同程度の光量の露光光ＥＬが入射する場合、該各受光部５３からは、同程度の光電子ｅ（図５（ａ）参照）がそれぞれ放出される。
【００２８】
また、第１光検出装置３４には、受光部５３毎に個別対応する電流計５４が設けられている。これら各電流計５４の一端は、電気配線５５を介して各受光部５３にそれぞれ接続されると共に、各電流計５４の他端は、それぞれ電気的に接地されている。各受光部５３に接続される各電気配線５５は、光入射部材５０の入射面５０ａ上では各受光部５３に入射し得る露光光ＥＬを遮らないように、互いに隣り合う受光部５３同士の間の間を通してそれぞれ配線されている。
【００２９】
そして、図４にて一点鎖線で示すような光束の露光光ＥＬが各受光部５３に入射した場合、図５（ａ）に示すように、各受光部５３からは、それらに入射した露光光ＥＬの光量に応じた光電子ｅがそれぞれ放出される。この際、各電流計５４には、各受光部５３から光電変換によって放出する光電子ｅを補うように微少電流がそれぞれ流れる。もちろん、各電流計５４に流れる微少電流の大きさと、該各電流計に個別対応する各受光部５３から放出される光電子ｅの量との間には、図５（ｂ）に示すように、相関関係がある。そして、各電流計５４からは、それらに流れる微少電流の大きさに対応した電流信号が制御装置５６にそれぞれ出力される。
【００３０】
この制御装置５６は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどを有するデジタルコンピュータから構成されている。こうした制御装置５６は、各電流計５４から入力される各電流信号に基づき、入射側フライアイミラー３２に入射し得る露光光ＥＬの照度分布（面内分布ともいう。）を取得することができる。
【００３１】
また、制御装置５６のＲＯＭには、露光光ＥＬの光路の初期位置を予め記憶されている。そのため、制御装置５６は、各電流計５４から入力される各電流信号に基づき、入射側フライアイミラー３２に入射し得る露光光ＥＬの光路の位置を計測し、該計測した光路の位置と光路の初期位置とを比較することにより、露光光ＥＬの光路のずれ量（変位量ともいう。）を検出することができる。このようにずれ量を検出した場合、制御装置５６は、図３に示すように、ずれ量に応じて、光入射部材５０よりも光源装置１２側に配置されるミラー（この場合、コリメート用ミラー２９）を変位させるべく変位機構３０を駆動させる。その後、計測位置に配置される光入射部材５０を待機位置に移動させてから、露光処理が行なわれる。この際、照明光学系１５からレチクルＲに射出される露光光ＥＬの特性が調整されているため、ウエハＷにパターンの像を好適に投影することが可能となる。
【００３２】
第２光検出装置２７は、光源装置１２内における集光ミラー２４の射出側に配置される光入射部材５０を備えている（図３参照）。また、第２光検出装置２７は、第１光検出装置３４と同様に、光入射部材５０を露光光ＥＬの光路内である計測位置及び光路外の待機位置との間で進退移動させるための図示しない移動機構と、待機位置から計測位置に移動してきた光入射部材５０を計測位置で位置決めするための位置決め部５２とが設けられている。そして、光入射部材５０が計測位置に配置された状態で露光光ＥＬが露光装置１１側に向けて射出されると、光入射部材５０の入射面５０ａに形成された各受光部５３からは、受光量に応じた光電子ｅがそれぞれ放出される。すなわち、受光部５３毎に設けられた各電流計（図示略）には、各受光部５３から放出された光電子ｅの量に応じた電流がそれぞれ流れる。こうした電流の大きさを個別に検出することにより、光源装置１２から射出される露光光ＥＬの照度分布や露光光ＥＬの光路の位置などが、計測される。
【００３３】
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）光入射部材５０の入射面５０ａに露光光ＥＬが入射すると、入射面５０ａ上に形成される複数の受光部５３からは、該各受光部５３に入射する露光光ＥＬの光量に応じた光電子ｅが放出される。このように各受光部５３から放射される光電子ｅをそれぞれ制御装置５６にて検出することにより、露光光ＥＬの形状、露光光ＥＬの照度分布や光路の位置などが計測される。しかも、熱分布計測装置などのように光検出装置を大型化することもない。そのため、露光装置１１や該露光装置１１に露光光ＥＬを供給する光源装置１２のように多数の部品から構成される装置内であって、該装置内の露光光ＥＬを容易に計測できる。
【００３４】
（２）また、光入射部材５０は、非計測時には露光光ＥＬの光路外の待機位置に配置される。そのため、ウエハＷに対してリソグラフィ処理が行なわれている場合に、光入射部材５０が露光光ＥＬの光路内に配置されることに起因した光量不足の発生を抑制でき、ウエハＷに対して速やかにパターンを形成させることができる。
【００３５】
（３）計測位置に配置された光入射部材５０は、位置決め部５２によって確実に位置決めされる。そのため、露光光ＥＬの計測時に光入射部材５０が動いてしまったり、計測を行なう毎に光入射部材５０の配置位置が変わってしまったりすることを抑制できる。
【００３６】
（４）また、本実施形態の光入射部材５０の入射面５０ａには、複数の受光部５３が電気的に絶縁された状態で形成されている。そのため、一つの光入射部材５０を露光光ＥＬの光路内に配置することにより、露光光ＥＬの照度分布や露光光ＥＬの光路の位置ずれなど様々な情報を取得することができる。
【００３７】
（５）光入射部材を複数設け、光入射部材毎に一つの受光部５３を形成する方法も考えられる。しかしながら、複数の光入射部材を露光光ＥＬの光路内にそれぞれ配置したり、光路外にそれぞれ配置したりさせることは、各光入射部材を進退移動させるための移動機構が非常に複雑になってしまい、露光装置１１内や光源装置１２内に配置することが非常に困難になる。また、計測を行なう毎に、互いに隣り合う受光部５３同士の間隔が変化してしまうこともある。その点、本実施形態では、一枚の光入射部材５０に複数の受光部５３が形成された構成であるため、移動機構の複雑化や大型化を抑制できると共に、互いに隣り合う受光部５３同士の間隔が変化してしまうことを防止できる。すなわち、計測精度の向上に貢献できる。
【００３８】
（６）本実施形態では、第１光検出装置３４を用いた計測結果に基づき、コリメート用ミラー２９の位置や向きなどが調整される。その結果、照明光学系１５の特性の変化を適切に補正することができる。
【００３９】
（７）また、光入射部材５０は、露光光ＥＬの入射による熱変形量の少ない材料（低熱膨張ガラス）で構成される。そのため、露光光ＥＬの計測中に、光入射部材５０の熱変形に起因した計測誤差の発生を抑制できる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図６及び図７に従って説明する。なお、第２の実施形態は、光入射部材の構成が第１の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００４１】
図６に示すように、本実施形態の光検出装置２７，３４は、露光光ＥＬの光路に配置される矩形板状の光入射部材６０を備えている。光入射部材６０は、熱膨張ガラスなどの非導体基板で構成されている。また、光入射部材６０の中央部分には、口径が略円形状をなす通過孔６１が形成されており、該通過孔６１内を露光光ＥＬが通過するようになっている。さらに、光入射部材６０の入射面６０ａ側には、複数（図６では９つのみ図示）の受光部５３が互いに電気的に絶縁した状態で形成されている。これら各受光部５３は、入射面６０ａ上において通過孔６１を囲むようにそれぞれ配置されている。
【００４２】
そのため、ウエハＷに対する露光処理時には、通常、光入射部材６０が露光光ＥＬの光路に配置されていても、各受光部５３に露光光ＥＬが入射することがない。しかしながら、光入射部材６０よりも光源装置１２側に位置するミラー（例えば、コリメート用ミラー２９）の経時変化や位置ずれなどによって、露光光ＥＬの光路がずれてしまうと、図７に示すように、各受光部５３のうち一部の受光部５３には、露光光ＥＬが入射することになる。すると、露光光ＥＬが入射する受光部５３からは、入射した露光光ＥＬの光量に応じた光電子ｅが放出され、当該受光部５３に電気的に接続される電流計５４には、微少電流が流れる。こうした微少電流の検出によって、露光光ＥＬの入射する受光部５３を特定することにより、露光光ＥＬの光路のずれ量が検出される。
【００４３】
そして、この時点で露光光ＥＬが入射する受光部５３に露光光ＥＬが入射しなくなるようにコリメート用ミラー２９の位置や向きを調整させると、露光光ＥＬは、光入射部材６０の通過孔６１内を通過するようになる。すなわち、露光特性の変化が速やかに補正される。
【００４４】
したがって、本実施形態では、上記第１の実施形態における効果（１）（４）に加え、以下に示す効果を得ることができる。
（８）本実施形態では、光入射部材６０は、露光光ＥＬの光路内に配置されており、各受光部５３のうち少なくとも一部の受光部５３に微少電流が流れることを検出した場合に、露光光ＥＬの光路がずれてしまったと判定できる。すなわち、本実施形態では、ウエハＷへの露光処理中であって、露光装置１１や光源装置１２の露光特性の変化を検出することができる。
【００４５】
（９）また、各電流計５４に流れる電流の大きさから、露光光ＥＬの光路のずれ量（即ち、位置の変位量）を推定することができる。
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
【００４６】
・各実施形態において、光入射部材５０は、非導体基板上に、電気的に分割するために不導体膜（一例として、二酸化珪素など）を蒸着し、次に各受光部５３としての金属膜をそれぞれ蒸着するように形成してもよい。また、例えば、上記不導体膜は、非導体基板上に格子状に蒸着するようにしてもよい。
【００４７】
・各実施形態において、光入射部材５０，６０は、露光光ＥＬの光路内であれば任意の位置に配置してもよい。例えば、光入射部材５０，６０を、入射側フライアイミラー３２と射出側フライアイミラー３３との間に配置してもよい。また、光入射部材５０，６０を、投影光学系１７内における露光光ＥＬの光路に配置してもよい。
【００４８】
・第１の実施形態において、光入射部材５０を、図８に示すように、レチクルステージ１６における静電チャック３７の吸着面３７ａ上に配置してもよい。この場合、光入射部材５０の厚みを、レチクルＲの厚みと同程度にしてもよい。このように構成すると、レチクルＲに入射する露光光ＥＬの特性を検出することができる。
【００４９】
・第１の実施形態において、光入射部材５０を、図９に示すように、ウエハステージ１８における静電チャック４６の吸着面４６ａ上に配置してもよい。この場合、光入射部材５０の厚みを、ウエハＷの厚みと同程度にしてもよい。このように構成すると、ウエハＷに入射する露光光ＥＬの特性を検出することができる。
【００５０】
・各実施形態において、受光部５３は、露光光ＥＬを入射した際に光電子ｅを放出する構成であれば任意の構成でもよい。例えば、受光部５３は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した構成の反射膜でもよい。また、受光部５３は、モリブデン（Ｍｏ）とベリリウム（Ｂｅ）を積層した構成の反射膜でもよい。
【００５１】
また、受光部５３は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や酸化チタン（ＴｉＯ２）から構成される薄膜でもよい。
・各実施形態において、受光部５３は、露光光ＥＬを入射した際に光電子ｅを放出する任意の材料を含んだ構成であれば、金以外の他の材料を含んだ構成でもよい。例えば、受光部５３は、白金（Ｐｔ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）及びパラジウム（Ｐｄ）のうち何れか一つを含んだ構成でもよい。また、受光部５３は、金、白金、ジルコニウム、ルテニウム及びパラジウムのうち少なくとも２つを含んだ構成でもよい。また、受光部５３は、チタン（Ｔｉ）やアルミニウム（Ａｌ）を含んだ構成でもよい。また、受光部５３は、金酸化物、白金酸化物、ジルコニウム酸化物、ルテニウム酸化物、パラジウム酸化物、チタン酸化物及びアルミニウム酸化物を含んだ構成でもよい。
【００５２】
・各実施形態において、受光部５３の形状は、正方形や矩形以外の他の形状（例えば、円形）でもよい。
・第１実施形態において、光入射部材５０の入射面５０ａには、１６個以外の複数（例えば２０個）の受光部５３を形成してもよい。また、第２の実施形態において、光入射部材６０の入射面６０ａには、９個以外の複数（例えば４個）の受光部５３を形成してもよい。
【００５３】
・各実施形態において、光入射部材５０，６０は、その入射面５０ａ，６０ａ上に形成される各受光部５３が電気的に絶縁させることが可能な部材であれば、低熱膨張ガラス以外の他の部材から構成されるものでもよい。例えば、光入射部材５０，６０を、シリコン基板から構成されるものでもよい。ただし、光入射部材５０，６０を、各受光部５３から付与される応力（引っ張り応力など）によって変形しにくい部材で構成することが望ましい。
【００５４】
・第１の実施形態において、光学系を構成するミラー（例えばコンデンサミラー３５）を、光入射部材としてもよい。すなわち、コンデンサミラー３５の反射面には、互いに電気的に絶縁された複数の反射層（受光部）を形成する。そして、コンデンサミラー３５に露光光ＥＬが入射した場合に各反射層に電気的に接続された各電流計に流れる電流を個別に検出することにより、コンデンサミラー３５に入射する露光光ＥＬの照度分布や露光光ＥＬの光路のずれ量などを計測することができる。このように構成すると、露光光ＥＬの特性を計測する際にミラー以外の他の部材を別途も受ける必要がないため、露光装置１１全体として部品点数の増加を抑制できる。
【００５５】
・各実施形態において、露光装置１１は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置でもよい。また、露光装置１１は、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などでもよい。
【００５６】
・各実施形態において、露光装置１１を、レチクルＲとウエハＷとが相対移動した状態でレチクルＲのパターンをウエハＷへ転写し、ウエハＷを順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパに搭載してもよい。
【００５７】
・各実施形態において、露光装置１１は、ＥＢ（Electron Beam ）を露光光ＥＬとして用いる露光装置でもよい。
・各実施形態において、ＥＵＶ光を出力可能な光源装置１２として、放電型プラズマ光源を有する光源装置でもよい。
【００５８】
・各実施形態において、光源装置１２は、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を供給可能な光源でもよい。また、光源装置１２は、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を供給可能な光源でもよい。こうした光源を利用する場合には、該光源から供給される露光光ＥＬによって光電子を放出するような材料で受光部５３を形成することが望ましい。
【００５９】
・各実施形態において、ターゲットは、キセノンに限定されずに、例えば、気体状、固体状又は液体状の錫、或いは、その錫を含む化合物、などを用いてもよい。
次に、本発明の実施形態の露光装置１１によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図１０は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。
【００６０】
まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクルＲなど）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。
【００６１】
次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
【００６２】
図１１は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ１１１（酸化ステップ）おいては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【００６３】
基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ１１５（レジスト形成ステップ）において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置１１）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップＳ１１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。
【符号の説明】
【００６４】
１１…露光装置、１２…光源装置、１５…照明光学系、１７…投影光学系、２２…光源としての光源部、２３…光源部としてのプラズマ発生部、２４…集光光学系としての集光ミラー、３７ａ…第１面としての吸着面、２７，３４…光検出装置、２９，３２，３３，３５，３６，４０〜４５…光学素子としてのミラー、３０…光学素子調整部としての変位機構、４６ａ…第２面としての吸着面、５０，６０…光入射部材、５０ａ，６０ａ…入射面、５１…移動機構、５２…位置決め部、５３…受光部、５４…検出部としての電流計、５６…検出部としての制御装置、６１…通過孔、ｅ…光電子、ＥＬ…露光光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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